CN206141365U - 普速电气化铁路回流装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种普速电气化铁路回流装置及系统，该普速电气化铁路回流装置包括与变电所回流箱相连接的中间回流箱和设于轨道旁边的至少一个接地装置。所述接地装置与所述中间回流箱连接。所述接地装置用于将泄漏至大地中的电流引导至所述中间回流箱，所述中间回流箱用以将接地装置的电流收集之后再引导至变电所回流箱，形成新的大地回流途径。该种新的大地回流途径不再直接流向变电所接地网，从而将大地回流对变电所接地网及二次设备的影响降低至可以忽略的程度，避免接地网流过大电流，防止接地网加速腐蚀，同时防止接地网电流干扰变电所二次设备正常运行，保证了变电所能够发挥正常的保护功能。

Description

普速电气化铁路回流装置及系统

技术领域

本实用新型涉及铁路辅助设备技术领域，尤其是涉及一种普速电气化铁路回流装置及系统。

背景技术

普速电气化铁路采用27.5kV单相工频交流制，电力机车通过与接触线的滑行接触取得电流。该电流经过电力机车后首先流到钢轨，再分别以架空回流、钢轨回流和大地回流三种方式流回牵引变电所回流箱内。这种回流方式与客运专线(高速铁路)的回流方式并不一样，其中，架空回流主要是通过回流线回流至变电所回流箱内；钢轨回流主要是通过敷设于地底下的扁钢回流至变电所回流箱；大地回流主要用于收集钢轨回流泄漏以及沿钢轨上电流泄漏至大地的电流，其主要通过变电所接地网回流至变电所回流箱内。

上述回流系统存在如下缺陷：1、牵引变电所接地网长期有上百安培的大电流流过，加速变电所接地网的腐蚀；2、变电所接地网中易产生较大电位差，在牵引变电所二次电缆铠装层易分流回流电流，将干扰二次设备正常运行，可引起牵引变电所保护装置发生误动作，严重时甚至损坏二次设备，影响变电所的正常保护功能。

发明内容

基于此，本实用新型在于克服现有技术的缺陷，提供一种普速电气化铁路回流装置及系统，其使得大地回流不再直接流向变电所接地网，从而将大地回流对变电所接地网及二次设备的影响降低至可以忽略的程度，延缓变电所接地网的腐蚀，延长其使用寿命，提高变电所系统的安全可靠性。

其技术方案如下：

一种普速电气化铁路回流装置，包括与变电所回流箱相连接的中间回流箱和设于轨道旁边的至少一个接地装置，所述接地装置与所述中间回流箱连接，所述接地装置用于将泄漏至大地中的牵引电流引导至所述中间回流箱。

在其中一个实施例中，所述中间回流箱设于所述变电所回流箱与所述轨道之间，并靠近于所述轨道设置。

在其中一个实施例中，所述接地装置为两个，两个所述接地装置均沿着所述轨道的铺设方向敷设，并且两个所述接地装置位于所述中间回流箱的两侧。

在其中一个实施例中，所述接地装置包括一根水平接地体和若干根垂直接地体，所述垂直接地体均垂直于所述水平接地体布置。

在其中一个实施例中，还包括轨回流电缆，所述轨道通过所述轨回流电缆与所述中间回流箱连接。

在其中一个实施例中，所述轨道的两根钢轨均与车站的扼流变压器连接，所述轨回流电缆与所述扼流变压器的中性点连接。

在其中一个实施例中，所述中间回流箱内设有回流母排，所述接地装置和所述轨回流电缆均与所述回流母排连接。

在其中一个实施例中，所述接地装置与所述回流母排之间设有用于检测大地回流的第一电流互感器，所述轨回流电缆与所述回流母排之间设有用于检测钢轨回流的第二电流互感器。

本技术方案还提供了一种普速铁路回流系统，包括牵引变压器、变电所回流箱、架空回流线、钢轨和上述的普速电气化铁路回流装置，所述钢轨、所述普速电气化铁路回流装置、所述变电所回流箱和所述牵引变压器依次连接配合形成第一回流路径，所述钢轨、所述架空回流线、所述变电所回流箱和所述牵引变压器依次连接配合形成第二回流路径。

下面对前述技术方案的优点或原理进行说明：

本实用新型所述普速电气化铁路回流装置，包括中间回流箱和至少一个接地装置，接地装置用于将泄漏至大地中的电流引导至所述中间回流箱，中间回流箱用以将接地装置的电流收集之后再引导至变电所回流箱，形成新的大地回流途径。该种新的大地回流途径不再直接流向变电所接地网，从而将大地回流对变电所接地网及二次设备的影响降低至可以忽略的程度，延缓变电所接地网的腐蚀，延长其使用寿命，提高变电所系统的安全可靠性。本实用新型采用轨回流电缆来连接钢轨和中间回流箱，使钢轨回流不再通过地中的回流扁钢流回牵引变电所，因而可取消传统的回流扁钢，从而避免发生回流扁钢腐蚀，造成断裂故障。

由于扼流变压器将两根钢轨上的电流收集，通过将轨回流电缆直接与所述扼流变压器的中性点连接，即可将两根钢轨上的电流引接至中间回流箱中。

为加强对两种回流方式(钢轨回流与大地回流)实际电流的监测，在相应回路分别安装电流互感器，并将所检测的二次电流引至牵引变电所相应的监测装置，用以实时监测牵引变电所回流通路的完整性及两种回流比例的合理性，并及时发现回路异常并报警，保障牵引供电回流系统的安全与可靠运行。

本实用新型还提供了一种普速电气化铁路回流系统，包括有上述的回流装置，其有效地降低了大地回流对变电所接地网的影响，防止变电所接地网流过大电流并发生加速腐蚀，同时防止接地网电流干扰变电所二次设备的正常运行，保证变电所正常发挥其保护功能；同时其避免采用传统敷设于地下的回流扁钢，从而避免发生回流扁钢腐蚀，造成断裂故障等。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述的普速铁路回流系统的结构示意图。

附图标记说明：

100、变电所回流箱，200、中间回流箱，210、回流母排，300、总回流电缆，400、接地装置，410、水平接地体，420、垂直接地体，500、轨道，510、钢轨，600、扼流变压器，700、轨回流电缆，810、第一电流互感器，820、第二电流互感器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型的保护范围。

可以理解的是，本文所使用的术语“第一”、“第二”等在本文中用于区分对象，并不作为对它们顺序和数量的限制。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件时，它可以直接固定在另一个元件上或者也可以通过居中的元件固定于另一个元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者也可以是通过居中的元件而连接于另一个元件。

如图1所示，本实用新型所述的普速电气化铁路回流装置，包括与变电所回流箱100相连接的中间回流箱200和设于轨道500旁边的至少一个接地装置400。所述中间回流箱200内设有回流母排210(铜排)。所述接地装置400与所述回流母排210连接。所述回流母排210通过总回流电缆300与所述变电所回流箱100连接。所述接地装置400用于将泄漏至大地中的牵引电流引导至所述中间回流箱200，中间回流箱200在收集接地装置400引导的电流之后再将电流引导至变电所回流箱100，从而形成新的大地回流途径。该种新的大地回流途径不再直接流向变电所接地网，从而将大地回流对变电所接地网及二次设备的影响降低至可以忽略的程度，避免变电所接地网流过大电流并发生加速腐蚀，保证了变电所能够发挥正常的保护功能。

优选地，所述中间回流箱200设于变电所所在车站的轨道的一侧，其设于所述变电所回流箱100与所述轨道500之间，并靠近于所述轨道500设置。并且在中间回流箱200与所述轨道500之间顺着钢轨铺设方向在回流箱的两侧各安装一个长条形接地装置400。所述接地装置400包括一根水平接地体410和若干根垂直接地体420(本实施例图示为三根)，所述垂直接地体420均垂直于所述水平接地体410布置。本实用新型所述接地装置400和所述中间回流箱200均靠近于轨道500设置，用以使得钢轨510上泄漏至大地的电流能直接被接地装置400收集，进一步减少或消除流向变电所接地网的电流。

值得注意的是，传统的钢轨回流采用回流扁钢埋地敷设方式，使得扁钢易腐蚀并发生断裂现象，影响回流扁钢寿命；同时由于钢轨回流通路不畅，将进一步加重大地回流的负担。而在本实施例中，请继续参阅图1，本实用新型设计了轨回流电缆700，,轨道500通过所述轨回流电缆700与中间回流箱200的回流母排210连接。由于采用本实用新型时其钢轨回流不再通过地中的回流扁钢流回牵引变电所，因而可取消传统的回流扁钢，改用相同等效截面的轨回流电缆700(按双倍冗余考虑)，钢轨回流从而避免发生回流扁钢腐蚀，造成断裂故障。

进一步地，所述轨道500的两根钢轨510均与车站的扼流变压器600连接。所述轨回流电缆700则与所述扼流变压器600的中性点连接。由于扼流变压器600将两根钢轨510上的电流收集，通过将轨回流电缆700直接与所述扼流变压器600的中性点连接，即可将两根钢轨510上的电流引接至中间回流箱200中。

更进一步地，为加强对两种回流方式(钢轨回流与大地回流)实际电流的监测，在所述接地装置400与所述回流母排210之间设置用于检测大地回流的第一电流互感器810；在所述轨回流电缆700与所述回流母排210之间设有用于检测钢轨回流设置第二电流互感器820。通过在相应回路分别安装母线式电流互感器，并将所检测的二次电流通过控制电缆引至牵引变电所相应的监测装置，用以实时监测牵引变电所回流通路的完整性及两种回流比例的合理性，并及时发现回路异常并报警，保障牵引供电回流系统的安全与可靠运行。

本实用新型还提供了一种普速铁路回流系统，包括牵引变压器(附图未示出)、变电所回流箱100、架空回流线(附图未示出)、钢轨510和上述的普速电气化铁路回流装置，所述钢轨510、所述普速电气化铁路回流装置、所述变电所回流箱100和所述牵引变压器依次连接配合形成第一回流路径；所述钢轨510、所述架空回流线、所述变电所回流箱100和所述牵引变压器依次连接配合形成第二回流路径。本实用新型提供了一种新型的回流系统，其有效地降低了大地回流对变电所接地网的影响，防止变电所接地网流过大电流并发生加速腐蚀，同时防止接地网电流干扰变电所二次设备的正常运行，保证变电所正常发挥其保护功能；同时其避免采用传统敷设于地下的回流扁钢，从而避免发生回流扁钢腐蚀，造成断裂故障等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出数变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种普速电气化铁路回流装置，其特征在于，包括与变电所回流箱相连接的中间回流箱和设于轨道旁边的至少一个接地装置，所述接地装置与所述中间回流箱连接，所述接地装置用于将泄漏至大地中的牵引电流引导至所述中间回流箱。

2.根据权利要求1所述的普速电气化铁路回流装置，其特征在于，所述中间回流箱设于所述变电所回流箱与所述轨道之间，并靠近于所述轨道设置。

3.根据权利要求2所述的普速电气化铁路回流装置，其特征在于，所述接地装置为两个，两个所述接地装置均沿着所述轨道的铺设方向敷设，并且两个所述接地装置位于所述中间回流箱的两侧。

4.根据权利要求1所述的普速电气化铁路回流装置，其特征在于，所述接地装置包括一根水平接地体和若干根垂直接地体，所述垂直接地体均垂直于所述水平接地体布置。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的普速电气化铁路回流装置，其特征在于，还包括轨回流电缆，所述轨道通过所述轨回流电缆与所述中间回流箱连接。

6.根据权利要求5所述的普速电气化铁路回流装置，其特征在于，所述轨道的两根钢轨均与车站的扼流变压器连接，所述轨回流电缆与所述扼流变压器的中性点连接。

7.根据权利要求6所述的普速电气化铁路回流装置，其特征在于，所述中间回流箱内设有回流母排，所述接地装置和所述轨回流电缆均与所述回流母排连接。

8.根据权利要求7所述的普速电气化铁路回流装置，其特征在于，所述接地装置与所述回流母排之间设有用于检测大地回流的第一电流互感器，所述轨回流电缆与所述回流母排之间设有用于检测钢轨回流的第二电流互感器。

9.一种普速电气化铁路回流系统，其特征在于，包括牵引变压器、变电所回流箱、架空回流线、钢轨和权利要求1至8中任一项所述的普速电气化铁路回流装置，所述钢轨、所述普速电气化铁路回流装置、所述变电所回流箱和所述牵引变压器依次连接配合形成第一回流路径，所述钢轨、所述架空回流线、所述变电所回流箱和所述牵引变压器依次连接配合形成第二回流路径。